8.3.6 Характеристика гидролитических ферментов

Эстеразы (н.ф. 3.1.)

Липаза (н.ф. 3.1.1.3) или триацилглицерол-липаза катализирует реакцию расщепления триглицеридов до глицерина и высших жирных кислот.

Зерновая липаза участвует в процессах порчи зерновых продуктов при хранении. Рост кислотного числа – признак ухудшения качества продукта. Свободные жирные кислоты легко подвергаются дальнейшему окислению и, таким образом, липазы могут инициировать процесс прогоркания и сокращать срок хранения пищевы продуктов.

Липазы используют в кондитерском производстве для усиления аромата молочного шоколада, карамели, ириса, сливочного крема.

Липазы способны катализировать и обратную реакцию, т.е. осуществлять синтез сложных эфиров, а также производить переэтерефикацию триглицеридов (изменять их жирнокислотный состав).

На этом основаны способы получения новых форм жировых продуктов с использованием специфических липаз (реакцией переэтерификации получают аналоги масла какао из дешевого исходного сырья).

Пектинэстераза (н.ф. 3.1.1.11) катализирует гидролиз сложноэфирных связей в молекуле растворимого пектина, в результате чего образуется метиловый спирт и полигалактуроновая кислота.

Таким образом, действие пектинэстеразы приводит к снижению мелирующей способности и сопровождается падением вязкости. На этом основывается применение этого фермента для осветления плодовых соков и вина.

Гидролазы гликозидов или гликозидазы (н.ф. 3.2) нашли широкое применение в хлебопечении, кондитерском производстве, при производстве крахмала и крахмалопродуктов, при производстве плодово-ягодных соков, безалкагольных напитков, вин, а также спиртных напитков и в пивоварении.

a-Амилаза (н.ф. 3.2.1.1) – это группа ферментов гидролизует крахмал, гликоген и родственные a -1,4 – глюканы с образованием декстринов и небольшого количества дисахарида-мальтозы.

b-Амилаза отщепляет мальтозу от нередуцирующего конца цепи, разрывая гликозидные a -1,4 связи через одну.

Глюкоамилаза (н.ф.3.2.1.3) гидролизует крахмал до глюкозы, последовательно действуя с нередуцирующего конца цепи крахмала. Они способны гидролизовать как a -1,4 и a -1,6 гликозидные связи. На использовании препаратов грибной глюкоамилазы разработан ферментативный метод получения глюкозы, который получил широкое распространения в Японии.

b-фруктофуранозидаза – (н.ф.3.2.1.26) – инвертаза или сахараза гидролизует сахарозу по b-фруктозидной связи. В результате действия этого фермента на сахарозу образуется смесь эквимолярных количеств a-глюкозы, b-фруктозы, получившей название «инвертного сахара».

В пищевой промышленности гидролиз концентрированных растворов сахарозы приводит к образованию более сладких сиропов. Точка кипения инвертированных сиропов выше, а точка замерзания ниже, так как при инверсии повышается осмотическое давление. Образовавшиеся в результате реакции моносахариды более растворимы, не так легко выкристализовываются из высококонцентрированных сиропов. В кондитерской промышленности инвертаза применяется для производства отливных помадных корпусов конфет, круглых помадных корпусов и жидких фруктовых начинок, таких как вишневый ликер. В каждом случае ее применение обусловлено необходимостью получить полумягкую или жидкую консистенцию при высоких концентрациях сахара (78%), предотвращающих брожение.

Эндополигалактуроназа (н.ф. 3.2.1.15) и экзополигалактуроназа (н.ф. 3.2.1.67) участвуют в превращении пектиновых веществ.

Эндополигалактуроназа – фермент, который гидролизует a -1,4 – связи в молекуле растворимого пектина. Экзополигалактуроназа – фермент, который последовательно отщепляет молекулу галактуроновой кислоты, начиная с нередуцирующего конца.

Пеуктолитические ферментные препараты в пищевой промышленности используются при производстве фруктовых соков, концентратов и экстрактов, при осветлении соков и вин, при производстве фруктовых и овощных пюре и нектаров.

Целлюлолитические ферменты

Три основных типа целлюлолитических ферментов, продуцируемые микроскопическими грибами, образуют комплекс ферментов, способных осуществить полный гидролиз целлюлозы:

Эндо –1,4 - b -глюконаза или целлюлаза (н.ф.3.2.1.4) беспорядочно гидролизует b-1,4 – гликозидные связи. Она не расщепляет целлобиозу, но гидролизует целлоденитрины и производные целлюлозы с высокой степенью замещения,так как специфичность этого фермента не высокая.

Экзо –1,4 - b -глюконаза или целлобиогидролаза (н.ф.3.2.1.91) действует на целлюлозу, отщепляя целлобиозные звенья с нередуцирующего конца цепи. Этот фермент не действует на замещенные производные целлюлозы, что указывает на более высокую субстратную специфичность , чем у эндоглюконазы. Целлобиогидролаза гидролизует целлодекстрины, но не действует на целлобиозу.

b-глюкозидаза (н.ф.3.2.1.21) расщепляет целлобиозу и целлоолигосахариды до глюкозы. Фермент не действует на целлюлозу и высшие олигосахариды.

Применение целлюлометических ферментов представляет большой интерес, так как ферментативный гидролиз целлюлозосодержащих материалов (древесина, торф, сельскохозяйственный и городские отходы) может обеспечить получение различных биотехнологических продуктов (глюкозы, этанола, ацетона, микробной биомассы).

Протеолитические ферменты (н.ф.3.4) – группа ферментов, катализирующая гидролиз пептидной связи в молекулах белков и пептидов, которые получили широкое применение в хлебопекарной и кондитерской промышленностях, в пивоварении (в частности, для борьбы с холодной мутью и др.) и в других областях пищевой промышленности.